Обеспечение бездефицитного баланса гумуса

2.4 Обеспечение бездефицитного баланса гумуса

Баланс гумуса представляет собой разницу между выходом гумуса из ПКО и минерализации гумуса. С падением содержания гумуса в почвах разных регионов страны он приобретает всё большую актуальность. Содержание и динамика гумуса в почвах зависят от почвенно-климатических условий, структура посевных площадей, интенсивности обработки почв, количества и качества применяемых удобрений и мелиорантов. Во всех почвенно-климатических зонах максимальные потери гумуса в результате эрозии и минерализации происходят в парующей почве, затем под пропашными культурами, ещё меньше под зерновыми культурами и минимальные под многолетними травами. Удобрения, повышая продуктивность культур, увеличивают и количество корневых и пожнивных остатков их, а следовательно, возврат органического вещества пожнивными остатками и с органическими удобрениями. Органические удобрения, непосредственно пополняя запасы органического вещества, способны при определённых дозах (насыщенности) на разных почвах поддерживать бездефицитный баланс гумуса.

Таблица 6. Баланс гумуса в севообороте

№ поля	Культура	Урожайность, т/га	Минерализация гумуса, т/га	Коэффициент выхода ПКО	Выход ПКО, т/га	Коэффициент гумификации	Выход гумуса из ПКО, т/га	Баланс гумуса, т/га
1	Картофель ранний	16,0	1,5	0,1	1,6	0,12	0,19	-1,31
2	Озимая рожь на зерно	2,8	1,0	1,2	3,36	0,15	0,50	-0,5
3	Пшеница	2,4	1,0	1,0	2,4	0,15	0,36	-0,64
4	Кукуруза на силос	31,0	1,3	0,1	3,1	0,12	0,37	-0,93
5	Кормовая свекла	38,0	1,5	0,1	3,8	0,12	0,45	-1,05
6	Кукуруза на силос	39,0	1,3	0.1	3,9	0,12	0,46	-0,84
За севооборот			7,6	Х	18,2	Х	2,33	-5,27

Расчёты:

Выход пожнивно-корневых остатков:

В_пко,т/га=У*К_пко

1)В_пко=16*0,1=1,6

2)В_пко=2,8*1,2=3,36

Выход гумуса из ПКО:

В_г,т/га=В_пко*К_г

1)В_г=1,6*0,12=0,19

2)В_г=3,36*0,15=0,50

Баланс гумуса: Б_г=В_г-М_г

1)Б_г=0,19-1,5=-1,31

2)Б_г=0,5-1,0=-0,5

При отрицательном балансе гумуса в севообороте можно теоретически рассчитать, какое количество органических удобрений, внесённых в течение ротации севооборота, позволит свести баланс гумуса к нулю.

Доза органических удобрений на севооборот рассчитывается с учётом следующих данных. В среднем подстилочный навоз содержит 22 % сухого вещества, коэффициент гумификации которого равен 20 %. То есть выход гумуса из 1 т навоза составляет в среднем 44 Кг (0,044 т). Поэтому для определения дозы органических удобрений используется формула:

Баланс -5,27

Доза ОУ, т/севооборот = --------------- = --------- = 119т/севооборот

0,044 0,044

Доза ОУ 119

Насыщенность ОУ, т/га = ---------------------------------------- = ------ = 19,9

Кол-во полей в севообороте 6

Для дальнейших расчетов берем среднерекомендуемую насыщенность для полевых севооборотов равную 10т/га.

Навоз подстилочный

В зависимости от содержания влаги навоз подразделяют на три вида: твердый – подстилочный (влажность 75 – 80%), полужидкий (влажность до 90%) и жидкий (влажность свыше 90%).

Навоз является основным органическим удобрением. Он содержит все элементы питания, необходимые для растения: азот, фосфор, калий, кальций, магний, серу, а также микроэлементы – железо, бор, цинк, медь, молибден, марганец, кобальт. Под влиянием навоза и других органических удобрений улучшаются физико-химические свойства почвы, ее водный и воздушный режим, уменьшается вредное действие почвенной кислотности на рост растений и жизнедеятельность микроорганизмов. Важное значение имеют органические удобрения как источник СО₂ для растений. Кроме того, в навозе содержатся различные ростовые вещества (такие как ауксин, гетероауксин, гиббереллин и т. П.), которые способствуют росту и развитию растений. При систематическом внесении органических удобрений улучшается плодородие почвы.

Органические удобрения создают условия для более эффективного использования растениями минеральных удобрений.

Навоз оказывает большое влияние на повышение урожаев сельскохозяйственных культур во всех зонах. В общем балансе вносимых в почву элементов питания на долю органических удобрений приходится около 35-40 %. (Дудина Н.Х.,1991).

Состав навоза. Навоз представляет собой твердые и жидкие выделения животных, смешанные с подстилкой. Сухое вещество твердых выделений составляет примерно половину сухого вещества корма. Качество навоза зависит от состава корма, вида животных, способа накопления и хранения навоза. Средний химический состав навоза: N – 0,5 %, Р₂О₅ – 0,25%, К₂О – 0,6%.

Состав навоза сильно изменяется в зависимости от соотношения в нем твердых и жидких выделений животных. Основная масса калия находится в жидких выделениях. Фосфор содержится преимущественно в твердых выделениях, азот – в жидких и твердых. Изменяется состав навоза и в зависимости от качества корма. Чем богаче корм белком, тем больше в навозе азота; чем водянистее корм, тем больше в нем калия. Состав навоза зависит также от вида животных. Конский навоз богаче азотом и отчасти фосфором, чем навоз крупного рогатого скота и свиней.

Состав навоза сильно меняется в зависимости от количества и качества подстилки.

Для подстилки используют различные материалы: солому, торф, опилки и пр. По способности поглощать и удерживать жидкие выделения и газы первое место занимает моховой торф. Солома озимых и яровых хлебов – также хороший подстилочный материал. Для лучшего поглощения жидких выделений солому используют на подстилку в виде резки длиной 10 – 15 см. Правильное применение подстилки способствует получению большего количества хорошего навоза. При этом торфяной навоз будет более высокого качества, так как по содержанию азота торф превосходит солому.

Так, в соломе в среднем содержится 0,5 – 0,6% N, а в разных торфах содержание азота колеблется от 0,8 до 2,25%.

Древесные опилки – менее ценный вид подстилки. Они поглощают значительно меньше жидкости, чем торф; в них мало азота, а главное много клетчатки, и она медленно разлагается в почве. Такой навоз можно применять только в овощеводстве закрытого грунта с последующим (через год-два) использованием его в качестве удобрения на полях.

Суточная норма подстилки для крупного рогатого скота — от 4 до 6 кг, лошади — 3 – 4, свиней 2 – 3, для овцы— 0,1 – 1 кг.

Выход навоза. Количество навоза зависит от вида животных, количества и качества кормов, применяемой подстилки, а также от продолжительности стойлового периода.

Общее количество навоза, получаемого в хозяйстве, можно подсчитать, также пользуясь примерными данными о выходе навоза на одну голову скота в год с учетом потерь при работе и на пастбище. Принято считать, что при продолжительности стойлового периода 220 – 240 дней от крупного рогатого скота можно получить 8 – 10 т, от лошадей 6– 7 т навоза на одну голову.

Количество и качество навоза зависят от способа хранения.

Способы хранения. Применяются несколько способов хранения навоза: рыхлая укладка, рыхло-плотная и плотная укладка (холодный способ).

Установлено, что наиболее рациональным способом является плотное (или холодное) хранение навоза. При этом способе навоз после удаления из животноводческого помещения укладывают (вблизи фермы или на поле) в большие уплотненные штабеля шириной не менее 5 – 6 м и высотой в уплотненном состоянии до 2 – 2,5.

Оптимальная масса штабеля для хранения в зимнее время на поле 100 – 200 т (при массе менее 100 т штабель сильнее промерзает, а более 200 т существенно снижается производительность навозоразбрасывателей). При хранении навоза в уплотненных штабелях из него меньше теряется азота и органического вещества.

Для сокращения потерь азота штабеля навоза следует покрывать небольшим слоем торфа или дерновой земли (5 – 10 см), но количество земли или торфа при этом не должно превышать 20% массы навоза. При таком хранении даже в жаркую погоду в навозе полностью сохраняется аммиачный азот, так как он находится в поглощенном состоянии.

Совершенно недопустимо хранение навоза в мелких кучах. При таком хранении улетучивается почти весь аммиачный азот, а другие питательные вещества вымываются талыми водами и дождями. Навоз в мелких кучах промерзает, не разлагается, семена сорняков в нем не теряют всхожести. Почва под кучами долго не оттаивает, что задерживает своевременную обработку ее весной. Удобрительное действие такого навоза очень низкое.

Потери азота при хранении навоза уменьшаются при компостировании его с фосфорными удобрениями. Для этого особенно целесообразно использовать фосфоритную муку. При добавлении фосфоритной муки к навозу потери уменьшаются в несколько раз, ценность навоза возрастает. Потери азота из навоза при его хранении без фосфоритной муки составляют около 20%, а при хранении с фосфоритной мукой — только 2 – 3%. Обычно рекомендуется добавлять фосфоритную муку к навозу в количестве 2 – 5% его массы. При этом необходимо, чтобы фосфоритная мука равномерно распределялась в массе навоза. Фосфоритную муку можно добавлять к навозу на скотных дворах или при укладке штабеля на поле. Чем дольше взаимодействие фосфорных удобрений c навозом, чем лучше они перемешаны, тем выше эффективность того приема.

При рыхлом хранении навоза в процессе его разложения происходят потери не только азота, но и фосфора. При плотном хранении в течение четырех месяцев потерь почти нет. Калий при хранении навоза почти не теряется.

По степени разложения различают навоз свежий, слаборазложившийся (солома в нем почти сохраняет цвет и прочность), полуперепревший (солома темно-коричневого цвета, легко разрывается) и перепревший навоз, представляющий собой однородную мажущуюся массу; перегной — рыхлая землистая масса.

Не следует доводить навоз до перепревшего состояния или перегноя. При длительном разложении навоза количество органического вещества уменьшается в 2—3 раза. (Дудина Н.Х., 1991).

Количество голов скота:

На 100га сельскохозяйственных угодий приходится:

Лошадей-1,7; КРС-39,0; Свиней-46,0;

Количество голов=П*S/100

Х=1210*1,7/100=20 (голов лошадей)

Х=1210*39,0/100=471 (голов КРС)

Х=1210*46,0/100=556 (голов свиней)

Таблица 7. Накопление органических удобрений в хозяйстве

Вид скота	Количество голов	Примерная норма выхода с 1 головы	Выход навоза		Выход навозной жижи
Лошади	20	5	100		15
КРС	471	7	3297		494,5
Свиньи	556	2	1112			166,8
Всего органических удобрений				5185,3

Расчёты:

Выход навоза:

1)20*5=100

2)471*7=3297

3)556*2=1112

И 15% жижи:

1)15т

2)494,5

3)166,8т

Таблица 8. Баланс органических удобрений

Севооборот	Площадь севооборота, га	Рекомендуемая насыщенность органическими удобрениями, т/га	Требуется органических удобрений согласно насыщенности	Наличие органических удобрений в хозяйстве, т	Недостающее количество органических удобрений, т
Полевой 1	800	4	3200	Х	Х
Полевой 2	300	19,9	5970
Итого			9170	5185,3	3984,7

Расчёты:

Требуется органических удобрений:

Х=800*4=3200

Х=300*19,9=5970

Всего органических удобрений:3200+5970=9170т

Недостающее количество органических удобрений:9170-5185,3=3984,7т.

Таблица 9. Приготовление компостов

Вид компоста	Соотношение компостируемых материалов	Компостируемый материал			Рф Фос. мука	Всего
		навоз	торф	навозная жижа
Торфожижево-фосфоритный	1 : 1	Х	680	676,3	27,1	1356,3
Навозоторфо-фосфоритный	1,3 : 1	4509	3304,7	Х	156,3	7813,7
Всего компостов						9170

Торфяные компосты. Торф целесообразно компостировать с биологически активными органическими удобрениями: навозом, жижей, фекалиями, зеленым удобрением и др. Торф можно компостировать также с минеральными удобрениями.

Торфонавозные компосты следует готовить на поле, на месте их применения, около животноводческих помещений или в навозохранилище. Соотношение между навозом и торфом зависит от их качества и времени года. Так, в зимний период соотношение между ними может составлять 1 : 1, а летом — 1:2 или 1 :3. Наиболее эффективны торфонавозные компосты при узком соотношении торфа и навоза (1 : 1).

Для компостирования с навозом пригодны все виды торфа, влажность которых не превышает 60 %.

При укладке в штабеля торфонавозного компоста уплотнять его не рекомендуется. Рыхлая укладка такого компоста ускоряет разложение органических веществ при почти полном отсутствии потерь аммиачного азота навоза (он поглощается торфом). Внутри штабеля быстрее устанавливается необходимая для микробиологических процессов разложения температура (до 60—65 °С).

Торфонавозные компосты можно заготавливать различными способами.

1. Послойный способ пригоден для любого времени. В навозохранилище или на площадке в поле разгружают торф и бульдозером разравнивают его слоем толщиной до 50 см. Затем укладывают навоз. Торф и навоз поочередно укладывают в штабель шириной 3 – 4 м, высотой 2 м и произвольной длины. Толщина слоев торфа и навоза зависит от соотношения их в компосте. При соотношении 1 : 1 она примерно одинакова. Штабель завершают слоем торфа.

2.  Очаговый способ больше подходит для зимнего компостирования. На торфяную подушку разгружают навоз кучами в 2 ряда в шахматном порядке с небольшими расстояниями между отдельными кучами (1 м одна от другой). В промежутки между кучами засыпают торф, а затем при помощи бульдозера укладывают массу в бурты.

3.  Площадочный способ. Этот способ состоит в том, что в летнее время на торфяную подушку слоем 25 – 30 см сгружают не обходимое количество навоза, сразу же его разравнивают. Затем 2 – 3-кратным дискованием тяжелой дисковой бороной перемешивают навоз с торфом, и смесь сгребают бульдозером в штабеля для компостирования.

Во время компостирования необходимо следить за тем, чтобы влажность в компосте не падала ниже 60 %. В противном случае бурты следует полить жижей.

В зависимости от степени разложения торфа торфонавозные компосты созревают через 4 – 6 мес. и по своей эффективности приближаются к навозу. Так, по обобщенным данным ВИУА, прибавка урожая картофеля составляла при внесении навоза 54 ц/га, при удобрении эквивалентной нормой компоста — 49 ц/га; зерновых — соответственно 7,9 и 7,5 ц/га.

В торфонавозный компост рекомендуется добавлять 1,5 – 2 % от его массы фосфоритной муки.

Торфонавозные компосты в летнее время целесообразно готовить непосредственно на осушенном торфянике низинного типа. Осенью следует вспахать торфяник, весной периодически через каждые 5—6 дней проводить дискование (всего 3 – 4) для доведения влажности торфа в слое 0 – 14 см до 60 – 65 %. Калийную соль и доломитовую муку надо вносить в торф, перемешивая их дисковой бороной, а затем разбросать навоз, по которому рассеять фосфоритную муку. Компостную массу следует сразу же перемешать дисковой бороной и в тот же день сгрести в бурты бульдозером с ограничителями заглубления лопаты. Соотношения торфа к навозу 2 : 1 или 3:1.

По действию на урожай удобряемых культур эффективность компостов зависит от отношения в них торфа к навозу. Компосты с узким отношением торфа к навозу по эффективности приближаются к навозу.

Торфонавозные компосты следует вносить под вспашку (30 – 40 т/га), под культивацию, а также их можно разбрасывать по замерзшей зяби и разделывать в почве весной.

Во время компостирования необходимо следить за тем, чтобы влажность в компосте не падала ниже 60 %. В противном случае бурты следует полить жижей.

Торфожижевые компосты можно готовить в поле или непосредственно на осушенном торфянике весной и летом. Для приготовления этих компостов пригодны все виды торфа, за исключением торфа, содержащего более 5 % СаО, считая на сухое вещество.

При изготовлении торфожижевых компостов на каждую тонну торфа следует брать 1 – 3 т навозной жижи и 1,5 – 2 % фосфоритной муки от массы компоста. Техника закладки: торф укладывается в 2 сплошных смежных вала с таким расчетом, чтобы между ними образовалось корытовидное углубление. Толщина слоя в местах соприкосновения двух валов должна быть около 40 – 50 см. В это углубление сливается жижа. После того как жижа поглощается торфом, всю массу надо сгрести бульдозером в штабеля. Штабеля не уплотняются.

Торфожижевые компосты можно использовать сразу после смешивания компонентов. Норма при внесении как основного удобрения — 20 – 40 т/га.

Торфонавозные смеси. При использовании торфа и навоза в виде компостов велики трудовые и денежные затраты. Снизить их можно путем раздельного внесения на поля торфа и навоза. При этом, заготовленная для удобрения торфокрошка, вывозится непосредственно на удобряемое поле и равномерно разбрасывается. Необходимое количество подстилочного или жидкого навоза равномерно распределяется по торфокрошке и сразу заделывается в почву. Внесенный в почву торф оказывает положительное влияние на водно-воздушный режим пахотного горизонта, а навоз является источником питания растений.

По расчетам Центрального НИИ механизации и электрификации сельского хозяйства Нечерноземной зоны СССР, при приготовлении компостов торфокрошка с навозом перегружается до 3 раз. Технология раздельного применения этих органических компонентов при равном удобрительном действии сокращает почти в 3 раза стоимость транспортных расходов, снижает себестоимость сельскохозяйственной продукции.

Компостирование торфа с жидким навозом не имеет преимуществ перед раздельным их внесением в почву, т. е. применением их в виде смесей.

Внесение органических удобрений планируем на осень 2009 года под зяблевую вспашку на 4 поле севооборота, перед повторным посевом кукурузы. Внесение торфонавозного и торфожижевого компостов осуществляем разбрасывателем ПРТ – 10 в агрегате с Т-150.

3.Система применения удобрений в севообороте